浅析影响铜管火焰钎焊质量因素及稳定铜管钎焊质量措施.doc

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1、浅析影响铜管火焰钎焊质量因素及稳定铜管钎焊质量措施1、引言钎焊是利用钎料在低于母材固相线但高于钎料液相线的温度下熔化，液态钎料在毛细作用下，在钎缝间隙中的母材表面润湿、铺展、流动和填充，并与母材相互溶解或扩散，钎料凝固后使母材实现连接的方法。根据加热方法的不同主要分为如下几种钎焊方法：火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、电阻钎焊、浸渍钎焊和红外钎焊。目前，火焰钎焊工艺和高频感应钎焊由于具有如下优点而在空调行业中铜管路件的钎焊中被最广泛应用：1）加热快;2）局部加热，对母材性能的影响小；3）生产效率髙;4）生产成本低。但不管何种钎焊方法，对可能影响钎焊

2、质量的因素进行深入分析，找出生产中可能存在的问题，并提出解决措施，对稳定和提高钎焊接头质量具有重要作用。2、影响铜管路件钎焊质量的主要因素2.1焊接用气体是否满足焊接要求管路件钎焊时所用气体有：氧气、氮气、液化气、氧一乙烘或天然气等。铜管路件火焰钎焊时对所用焊接气体应满足如下要求：1）主气体的纯度应满足钎焊要求，2）所用气体应干燥，即气体中的水分含量应符合规定要求；3）不能与母材和钎料发生化学反应，4）气体使用时应安全可靠；目前铜管手工火焰钎焊使用的主要焊接气体、技术指标和性能见表1、表2和表3。生产中，应对钎焊用的各种气体进行严格控制，以使其

3、满足钎焊对其要求，否则可能会因气体质量不符合要求而使产生气孔、氧化和燃烧不稳等问题。2.2助焊剂选择的合适性助焊剂的主要作用为去除待焊接表面氧化物和杂物，为熔化钎料的流动和填充创造有利条件。管路件火焰钎焊用助焊剂应满足如下要求：1）助焊剂的液相线温度应至少低于钎料固相线温度40-60°C,以使助焊剂在钎料熔化前能完全熔化，与母材能充分反应，达到去除母材表面氧化膜和油污的作用，2）助焊剂能与铜表面氧化膜发生快速反应，其反应产物不溶于焊缝中，并能快速浮到钎焊表面。从而清除待焊接表面的氧化物。为钎料的润湿、流动和填充创造良好条件。3）助焊剂不能与母材

4、和钎料发生反应；4）对钎料和母材无强的腐蚀作用，5）无毒无味，不危及操作人员的身体健康；6）具有热稳定性，即其成分和性能不随着加热而变化；目前铜管手工火焰钎焊用气体助焊剂主要成分为硼酸三甲，硼含量：6.5-7.2%。而钢与铜管件以及紫铜与黄铜的钎焊用钎剂为QJ102,其成分见表4。生产中，当助焊剂的使用量合适时，焊后钎缝表面应光亮清洁，无焊渣及氧化物。焊接区的母材保持母材本色或桔红色。若焊后母材焊接区表面有白色残留物，说明助焊剂量过多，应适当减少助焊剂的用量，若焊后母材焊接区表面有氧化色，说明助焊剂量过少，应适当增加助焊剂的用量。2.3钎料选择

5、是否合适铜管钎焊用焊料应满足如下要求:1）钎料要有合适的熔点和流点；2）尽量选择与母材成分相同的钎料;3）液态钎料对被焊金属应具有良好的润湿性能和流动性能；4）钎料中的某一重要组元应能与母材产生液态互溶，固溶或固液异分化合物的相互作用，5）钎料的主要组分与母材的主成分在元素周期表中的位置应尽量靠近；6）在钎焊温度下，钎料组分不含易挥发性元素。目前铜管手工火焰钎焊所用的焊料主要有BCu93P.BCu91PAg和BCu91PAg3种钎料，而铜管钎焊时也可选用表5所示的钎料。2.4零件表面状态是否利于钎料流动和填充待焊表面状态直接决定熔化钎料的润湿、

6、流动和填充质量•进而影响钎焊质量。钎焊前应对零件表面进行仔细检查,对出现如下情况零件，应进行适当处理后方能进行钎焊操作:1）应清洁，无氧化皮、锈蚀、油污和其它影响钎料流动填充的杂质；2）表面存在水分;3）有毛刺；4）待焊表面过于光滑。2.5钎缝配合尺寸是否合理钎缝配合尺寸主要包括钎缝间隙和搭接长度。两者直接影响钎缝接头的致密性和强度。液态钎料是靠毛细作用力作用在钎缝间隙中完成流动和填，因此间隙大小影响钎缝的致密性和接头强度。间隙过大，钎料毛细作用降低•钎料无法填满间隙，间隙过小，会导致钎料在钎缝间隙中流动困难，易产生熔深不够。未焊透等缺陷，导致

7、接头焊缝的致密性和强度不能满足要求。装配间隙大小由焊缝结构、钎焊材料和钎焊方法来决定，采用BCu93P钎焊铜管的套接接头时，推荐间隙为16以下铜管接头为0.05-0.10mm（单边）；16以上管路件，间隙为W0・15mm；对22以上管路件，间隙为＜0.20mmo搭接长度一般取5的倍数，但不得大于15rani（长度过长,钎料无法填充整条焊缝，易产生未焊透等缺陷），即5、10和15mmo不同管径接头的装配间隙和搭接长度具有最佳范围值,并对装配间隙和搭接长度进行测量和控制。以使接头的致密性和强度达到最佳，此参数可通过工艺试验得出。2.6充氮方式是否正

8、确充氮目的有两方面：一为防止铜管内壁氧化，污染主机系统，危及主机系统的使用寿命。二为防止待焊表面氧化，阻碍液态钎料在接头间隙中的流动和填充，可能产生未